Freescale MPC755BPX350LE

Отличный выбор! Freescale MPC755BPX350LE — это высокопроизводительный 32-битный микропроцессор для встраиваемых систем, построенный на знаменитом ядре PowerPC G4 (PowerPC 7xx). Он был флагманом линейки в свое время и до сих пор используется в ряде ответственных применений.

Вот подробное описание, технические характеристики и информация о совместимости.

Краткое описание

MPC755 — это процессор с архитектурой PowerPC, ориентированный на рынок встраиваемых систем высокой производительности: телекоммуникационное оборудование (маршрутизаторы, коммутаторы), промышленные контроллеры, авионику, военную технику, сетевые хранилища и рабочие станции.

Ключевая особенность модели BPX350LE: наличие встроенной кэш-памяти L2 объемом 256 КБ, работающей на полной частоте ядра (1:1). Это значительно повышало производительность по сравнению с моделями, имевшими L2 на шине или без нее.

Расшифровка маркировки MPC755BPX350LE:

• MPC755 — базовая модель процессора.
• B — корпус типа CBGA (Ceramic Ball Grid Array).
• PX — обозначение частоты и напряжения: 350 МГц с напряжением ядра 1.8V.
• 350 — тактовая частота ядра (350 МГц).
• L — Low Power версия (пониженное энергопотребление).
• E — Extended Temperature Range (расширенный температурный диапазон). Это промышленная/военная версия, рассчитанная на работу в жестких условиях.

Технические характеристики

| Параметр | Характеристика | | :--- | :--- | | Архитектура / Ядро | PowerPC 32-бит (PowerPC 7xx / G4) | | Тактовая частота | 350 МГц | | Напряжение ядра (Vdd) | 1.8 В | | Напряжение ввода-вывода (Vddh) | 3.3 В | | Техпроцесс | 0.20 мкм (200 нм), медные соединения (Cu) | | Кэш L1 | 32 КБ инструкций + 32 КБ данных (Harvard architecture) | | Кэш L2 | 256 КБ, встроенный, работает на частоте ядра (1:1) | | Системная шина (Front-Side Bus) | 64-битная MPX Bus с частотой 100 МГц (сигнал 2x, эффективная скорость 200 МГц) | | Пропускная способность шины | До 800 МБ/с (пиковая) | | Производительность | ~ 1.6 Dhrystone MIPS / МГц (около 560 MIPS при 350 МГц) | | Блок векторной обработки (AltiVec) | НЕТ. Важное отличие от MPC74xx (реальных G4). MPC755 — это ядро G4 без модуля AltiVec. | | Порядок байт | Big-endian (от старшего к младшему) | | Тепловыделение (Tj max) | ~ 5-7 Вт (типичное, для версии Low Power) | | Температурный диапазон | Расширенный (Extended): -40°C до +105°C (для версии LE) | | Корпус | 360-контактный CBGA (Ceramic Ball Grid Array) | | Набор инструкций | PowerPC v.2.03 + дополнительные (например, инструкции для симметричной многопроцессорности SMP) |

Парт-номера (Part Numbers) и совместимые модели

Этот процессор является частью большого семейства. Вот его основные аналоги и совместимые модели.

Прямые аналоги и варианты MPC755:

• MPC755 — базовая модель без L2 кэша.
• MPC755B — модель с интерфейсом L2 кэша (внешний модуль).
• MPC755BRX350LE — аналог, но с корпусом TBGA (пластиковый, 360 контактов) и L2 кэшем 256 КБ. Основное отличие от BPX — тип корпуса.
• MPC755BX350LE — тот же процессор, но без встроенного L2 кэша 256 КБ (суффикс X, а не PX).
• Модели с другими частотами: 300 МГц (PX300LE), 400 МГц (PX400LE), 450 МГц (PX450L) и т.д.

Совместимые / Конкурирующие модели в семействе Freescale (Motorola):

• MPC750 — более старое ядро (G3), менее производительное, но программно-совместимое. Не имеет встроенного L2 кэша.
• MPC7400 / MPC7410 — первое поколение ядер G4 с AltiVec. Имеет встроенный L2 кэш 256 КБ. Является логическим преемником, но добавляет векторные инструкции. Требует поддержки со стороны ОС и компилятора для AltiVec.
• MPC744x / MPC745x — более новые поколения ядра G4 (например, MPC7447, MPC7455) на более тонком техпроцессе (130 нм), с увеличенным кэшем L2 и L3, более высокой частотой и меньшим энергопотреблением. Являются прямыми апгрейдами при наличии совместимости по корпусу и системной логике.

Важное замечание по совместимости:

Замена процессора в существующей системе — критическая задача. Несмотря на совместимость на уровне архитектуры, необходимо учитывать:

1. Тип корпуса (CBGA vs TBGA): Плата рассчитана на определенный тип пайки.
2. Напряжение ядра (Vdd): Система питания материнской платы должно обеспечивать нужное напряжение (1.8В для PX).
3. Тактовая частота шины (FSB): Процессор должен поддерживать частоту шины, заложенную в системном контроллере (в данном случае 100 МГц).
4. Наличие/отсутствие L2 кэша: Версии с суффиксом PX имеют встроенный L2, что может быть требованием системы.
5. Прошивка (firmware) и ОС: BIOS/U-Boot и операционная система (VxWorks, QNX, Linux) должны корректно распознавать процессор.

Вывод: MPC755BPX350LE — это надежный, проверенный временем промышленный процессор, ориентированный на applications, где важна высокая надежность, расширенный температурный диапазон и предсказуемая производительность, а не максимальные гигафлопсы. Его ключевые преимущества — встроенный быстрый L2-кэш и исполнение для жестких условий эксплуатации.